6 月的山东济宁汶上县，一场爱体育登录入口“智慧麦作技术” 现场观摩会正在这里举行。 数字化麦田分布、麦情遥感立体监测、种肥水药智能决策、耕种管收精确作业、 智慧麦作管理平台等核心技术在上千亩金灿灿的麦田轮番上演。 爱体育登录入口 2023 级博士生胡金钊参与研制的智能测产收获机“大显身手”。 胡金钊轻轻按下遥控器上的启动键， 无人驾驶收割机就沿着规划好的路线驶进金黄的麦浪中，把一茬茬小麦“收入囊中”，并精确地绘制出田间产量空间分布图。
胡金钊博士所在的爱体育登录入口智慧农业科教创新团队由该校曹卫星教授、朱艳教授领衔。 20 多年来，团队面向国家粮食安全战略需求， 将中国延续几千年的传统精耕细作改造提升为现代高新科技与经典农学交叉融合的全新“智慧农业”。 农业智能装备、农田机器人、农作云平台等智能化未来“农具”相继“诞生”，一大批服务农业强国建设和现代农业发展的“智慧人才”也在团队中茁壮成长。
精确“栽培”学生，同精确栽培作物一样关键
“我们下地能开智能农机，上天能飞无人机。 ”博士生王偲媛正参与国家自然科学基金创新研究群体项目“粮食作物生产力监测预测机理与方法”。 她通过团队自主研发的作物生长模型， 动态预测全国水稻主产区不同层次的作物产量潜力和产量差， 定量评估水稻种植产生的碳排放和成本收益， 为我国水稻种植布局优化和增产减排增益的技术措施制定提供决策依据。“智慧农业的从业者不仅要具备扎实的农业知识，还需有良好的数字化素养。 但现有农村劳动力无法满足这些需求， 培养一批优秀的智慧农业建设者与接班人迫在眉睫！ ”朱艳说。
“因为传统管理方式的不科学， 造成生产资料浪费、生产成本增加、环境污染严重……老师，这该怎么办？ ”2017 年本科入学的康敏，曾带着暑期社会实践中的困惑去请教朱艳教授。
“播种前种植方案的精细设计，种植期间的作物长势精确诊断， 收获前的作物生产力精准预测都很重要啊。 哪些农作物缺少肥料，哪些农作物需要喷药，无人机、智能装备都能带着我们精心配制的‘处方’去田间精确作业。 就像医院做体检一样，我们可以根据作物光谱与长势的监测结果，通过农业智能装备将‘种、肥、水、药’精准送到每一块需要的农田里。 ”朱艳老师的一番话在康敏心中播下了智慧农业的“种子”。
硕博阶段， 康敏一心从事气候变化背景下作物产量预测算法的构建，积极参与服务当地的农业生产，参加共青团江苏省委“青禾”科技志愿服务，通过作物模型结合气象、土壤和品种信息，为农户提供适宜播栽方案，进一步利用作物遥感技术为农户田块做长势诊断，并提供变量施肥方案。
“我们鼓励学生通过游学制、 导师制、 社会实践、SRT 项目、毕业实习等方式积极参与科学研究，促进学生自主深度学习，建构知识体系，形成多维能力，让他们更深入地了解科研过程， 培养学生的团队合作精神和解决实际问题的能力。 ”朱艳说。“上学时朱老师就教导我们，智慧农业是保障粮食安全、建设农业强国的有力支撑。 ”现任爱体育登录入口肖浏骏副教授一直深耕农作系统模拟与智能决策领域，在导师朱艳教授的指导下，硕博期间参与实现了我国自主研发模型 CropGrow 与国际作物系统模拟平台的无缝对接和远程共享， 提升了我国在国际农作系统模拟领域的影响力。
“精确栽培学生，同精确栽培作物一样关键”，曹卫星表示：“我们鼓励团队教师探索开展研究性教学，结合个人科研方向强化特色教学， 将教师的科研成果融入到知识传授过程中。 同时在教学过程中将 ‘发现问题、分析问题、解决问题’的科研素养融入到教学内容体系中，让学生学会如何提出问题、设计实验、分析数据，培养他们的创新思维和解决问题的能力。 ”
首创！ “智慧农业”本硕博贯通拔尖创新人才培养模式
针对传统人才培养体系中的本硕博“碎片化”不连贯的问题，近年来，团队首创全国“智慧农业”本硕博贯通拔尖创新人才培养模式。 整合教育资源，协同安排课程，统筹科研实践考评，本科生以“思、学、研、做”为核心，硕士生以科教融汇和产教融合为特征，博士生培养则强化面向国家需求的科研创新， 从而贯通本硕博三段的教育培养模式，大批知农爱农的新型“智慧人才”从团队走出。
本科期间的刘兵展现出对计算机科学的浓厚兴趣， 导师朱艳教授结合其在数据分析与模拟方面的能力及其具备的农学知识背景， 为刘兵量身设计了极端气候时空分布特征方面的本科实习课题， 鼓励他从事智慧农业相关的研究。
“硕博连读期间，老师们不断鼓励我开展系统性创新性研究。 ”通过导师的引荐，刘兵获得去美国佛罗里达大学联合培养的机会。 其间，刘兵多次参与国际农业模型比较与改进协作组相关的项目研究，相继在《自然气候变化》（Nature Climate Change）等高水平期刊发表论文 4 篇。 博士毕业之后，刘兵继续在博士后研究中提升科研水平， 相关成果在 《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表，并入选“2017 年中国农业科学重大进展”。 如今的刘兵，收获教授、博导、国家级青年人才、国家农业科技重大攻关项目负责人等多个身份， 在团队多年的贯通式培养下， 已顺利成长为南农智慧农业科教创新团队中的后起之秀。
随着科技的不断发展， 团队愈发意识到学科交叉融合发展的重要性。 朱艳教授主张将教学领域由农业向外拓展，跨学科丰富知识体系，将人工智能、工程技术等与农业领域深度融合， 发挥智慧农业交叉学科的优势， 依托国家信息农业工程技术中心等国家和部省科研平台，组建一支高水平智慧农业科教团队。
在传统农学专业基础上，团队将信息技术、工程技术、 装备技术等多学科交叉融合构建面向未来农业的新型专业，将其他学科的知识与传统农学学科进行整合，构建形成了具有智慧农业专业特色的课程结构体系。
刘小军教授表示， 目前智慧农业团队已为学生开设农业人工智能与机器学习、农业遥感原理与技术、农业传感器与智能装备等不同学科背景的交叉融合课程。 其中，“智慧农业”课程群是南农校级示范性基层教学组织，“信息农业技术” 是江苏省一流本科课程和精品在线课程，“基于无人机影像的田块自动识别技术”入选江苏省研究生优秀教学案例。 作为全国高校唯一被选中的新农科代表， 智慧农业团队受邀参加了教育部“六卓越一拔尖”计划 2.0 启动大会上的新农科展览。
最近， 南农智慧农业本科专业被评为全国排名第一，学科支撑为 A+（软科）。 2024 年，团队即将依托爱体育登录入口金善宝书院全面启动智慧农业类拔尖创新人才培养的全新模式。
向未来，“慧”聚全球粮食安全新力量
20 多年来，团队师生不仅心系国家粮食安全，更聚焦全球减贫、世界农业可持续发展事业，推动建设人类命运共同体，为“世界零饥饿”提供“南农智慧方案”。
“全球温度每升高 1℃， 小麦产量将平均降低5.7%，这也意味着全球每年将损失近 4000 万吨小麦”。2016 年， 团队联合国际相关单位在气候变化领域顶尖杂志《自然气候变化》（Nature Climate Change）上发表研究成果。 “精确”是智慧农业与传统农业最大的区别。全球范围内， 关于温度升高对小麦作物生产潜在效应的定量评估模型有 30 多种，且存在较大差异。 哪一个才可信?在国际农业模型比较和改进(AgMIP)国际合作项目框架下， 团队联合 18 个国家 47 所高校和科研机构的科学家， 在全球选取多个生态点开展了较为系统的模拟研究与验证， 对温度升高下小麦产量的预测结果置信区间达到了 95%。
“目前，团队已经建成了水稻、小麦等重要粮食作物生长与生产力模拟系统， 并被国内外科学家用来评估气候变化效应。 ”刘兵正是该文的第一作者，“这些产量风险激增地区多属于经济欠发达区域， 气候变化的不利影响将进一步加剧这些区域的粮食安全问题。 ”研究成果为世界粮食安全敲响了警钟。
团队“智慧农业创新型人才国际合作培养项目”已于 2022 年获国家留学基金委立项资助。 其间，团队通过“一带一路”国际智慧农业产业科技创新院、“中国—肯尼亚作物分子生物学‘一带一路’联合实验室”等国际合作平台，为“一带一路”沿线国家和地区培养智慧农业人才。
巴基斯坦是南农留学生人数最多的国家。 截至目前，南农智慧农业创新团队已培养出 7 名巴基斯坦籍博士。 2021 年毕业的阿里博士，现为费萨拉巴德农业大学助理教授，作为巴方核心成员与团队程涛教授联合主持了科技部“一带一路”创新人才交流外国专家项目，共同推动中国智慧农业关键技术与应用产品在海外的集成推广与示范应用。 在阿里的“纽带”作用下，南农与巴方大学的科技人才合作交流机制正在逐步形成。
3 项国家科技进步二等奖，6 部学术专著，70 多项发明专利，119 名博士研究生、279 名硕士研究生，团队一边出成果，一边育人才。 20 多年来，南农智慧农业创新团队逐步成为智慧农业创新成果产出和新型人才输出的重要基地。
“当前在智慧农业领域仍然有不少‘卡脖子’问题，南农正谋划整合全校相关研究领域的优势力量， 推动组建智慧农业学院，进一步深化拓展产教融合、科教融汇， 为加快发展我国现代农业和培育农业新质生产力提供新引擎。 ”朱艳说。
（赵烨烨 张羽）
